Aerodynamik

oder: Wie geht Fliegen?

Was ist Aerodynamik? Warum fliegt ein Flugzeug?

Sobald ein Gegenstand/ein Körper durch die Luft bewegt wird wirken Luftwiderstand und Auftrieb. Dieser ist einer von vielen Aspekten der Aerodynamik, der Wissenschaft von Gas- und Luftströmen. Die Form des Körpers, Geschwindigkeit, Gewicht und Luftbeschaffenheit ergeben mehr oder weniger „guten“ Auftrieb. Das Verständnis der aerodynamischen Gesetze ist Voraussetzung jedes Piloten jedes Fluggerätes, um sicher starten, fliegen und landen zu können. 

Form des Körpers – die Tragfläche 
Bereits für Ikarus waren Vögel erstes Vorbild für sein Vorhaben durch die Luft zu gleiten. Sie sind es für die moderne Luftfahrt immer noch. Auftrieb entsteht an Tragflächen, sobald Luft oben und unten an einem Flügel entlang strömt. Unterschiedlich konstruierte Flügelprofile erreichen unterschiedlichen Auftrieb und Luftwiderstand. Nicht zuletzt geht es in der Luftfahrt um das Einsparen von Energie. Denn: nur durch Antrieb/Schub wird Vorwärtsbewegung erzeugt, und dadurch erreicht/behält das Fluggerät jene Geschwindigkeit, die den Luftstrom am Flügelprofil aufrecht erhält. 

Geschwindigkeit

Oberster Leitsatz aller PilotInnen jeglicher Fluggeräte lautet: Fahrt ist das halbe Leben. Grundgesetz der Aerodynamik ist die Luftströmung: wird ein Fluggerät zu langsam kommt es zum Strömungsabriss, das heißt die Luft strömt nicht mehr am Flügelprofil entlang. Das Flugzeug gerät ins Trudeln und verliert solange unkontrolliert an Höhe, bis der Pilot die Position des Fluggerätes entsprechend ausrichtet, um wieder Strömung am Flügelprofil anstehen zu lassen. Sobald der Auftrieb wieder einsetzt, ist das Flugzeug wieder steuerbar. Daraus ergibt sich der zweite Leitsatz aller PilotInnen: je höher umso sicherer bist du unterwegs. 

Gleitschirmfliegen

Gleitschirmfliegen=Paragleiten, gilt als die kleinste Form des Fliegens. Paragleiter fliegen ohne Motorantrieb und sind aufgrund ihrer Konstruktion sehr leicht und langsam. Also sind sie im Vergleich zu anderen Fluggeräten in besonders hohem Maße Wind und Wetter ausgesetzt. 

Als Gleitschirmflieger haben wir ein bis ins Detail entwickeltes Flügelprofil zur Verfügung, das uns Auftrieb, Wind und Wetter hautnah spüren lässt. Da wir keinen motorisierten Antrieb haben müssen wir beim Startvorgang einige Meter laufen (oder skifahren), um jene Geschwindigkeit zu erreichen, die unser Schirm zum Abheben braucht. (Oder: es bläst laminarer gleichbleibender Wind in bestimmter Stärke am Startplatz, damit wir aus dem Stand abheben können.) Sobald das Gleitschirm Profil dem Luftstrom ausgesetzt ist, sobald Luft oben und unten am Flügel vorbeistreift, wirkt der Auftrieb und wir fliegen – Aerodynamik ganz einfach! 

Ein Gleitschirm fliegt und behält die Flugbahn durch den Impuls beim Starten = Laufen = Geschwindigkeit, das Gewicht das „unten dran“ hängt = Belastung, und die Ausrichtung/Position des Flügelprofils = Anstellwinkel. 
Gleitschirmfliegen gibt es seit den späten 80er Jahren: seit dieser Zeit wird von den Profis laufend an den Details der Konstruktionen getüftelt. 

Übrigens:

Luftströme kann man durch die Beobachtung von fließendem Wasser zum Teil veranschaulichen, in dem man zum Beispiel Steine in einen Bach legt und die dadurch entstehenden Umleitungen des Wassers beobachtet.

Flächenbelastung

Gewicht
Das Gesamtgewicht macht aus, wie stabil die Tragfläche den Körper durch die Luft trägt. Eigengewicht plus Zuladung ergeben die Flächenbelastung und wirken auf Geschwindigkeit und Steuerbarkeit des Fluggerätes. Die Flugeigenschaften ändern sich je nach Gesamtgewicht – besonders spürbar für Gleitschirmflieger, die ohne „Hilfe“ eines Motors allen Luftströmen ausgesetzt sind. 

Beschaffenheit der Luft 
Nicht zuletzt ist das Wetter ausschlaggebend für den Auftrieb. Besonders für Gleitschirmflieger sind Wissen, Erfahrung und die Einschätzung der Flugbedingungen mit Thermik, Wind etc. (über)lebenswichtig.
Luftdruck, Dichte, Temperatur, Windgeschwindigkeit, Sicht etc… Meteorologie gehört zur Luftfahrt wie der Flügel zum Vogel… und ist wieder ein eigenes Kapitel. 

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